配电网可视化潮流计算软件的研究与开发

配电网可视化潮流计算软件的研究与开发

范高锋[1]2003年在《配电网可视化潮流计算软件的研究与开发》文中提出配电管理系统(DMS)是一个符合配电网现代化需求的综合自动化系统,它一般包括以下功能,配电自动化(DA)、地理信息系统(GIS)、配电工作管理(DJM)、配电网高级应用软件(D-PAS)、故障投诉电话管理(TCM)、用电营业管理(SM)、电能计费(EET)、负荷管理(LM)等。配电网高级应用软件主要是网络分析软件,它为调度人员、运行人员以及计划人员提供了在规定条件下分析配电系统的手段。以配电网络分析为核心形成的丰富多彩的配电应用软件,可以分为基本软件和派生软件两部分,进一步还可以分出一部分专用软件。DMS网络分析的基本软件有:网络结线分析、潮流计算、状态估计、负荷预报、短路电流计算、电压/无功优化等。派生软件有:负荷控制、电容器优化配置、变压器与馈线负荷分配、电源阻抗计算等。网络分析软件是有力的调度工具,通过它可以了解和掌握当前的运行状态,从而挖掘安全和经济方面的巨大潜力。本文运用面向对象的程序设计方法结合计算机图形学的知识,开发了一套可视化配电网分析软件平台,它包括用于绘制电力系统结线图的图形模块、用于保存、浏览、修改电网数据信息的数据库模块和进行配电网潮流计算的计算模块。整个系统完全按照面向对象的程序设计方法设计,图形模块、数据库模块、计算模块浑然一体,在图形界面上实现对数据的输入、计算与管理。系统有较好的开放性,编写其他功能模块的程序后可以很容易加入到现有的系统中,已有的代码基本上不需要改动。文中对各种配电网潮流计算方法进行了比较分析,选用了性能较好的交替迭代算法进行了潮流计算,计算结果表明,本软件平台是高效的、正确的。本软件平台是DMS的重要组成部分,下一步将加入短路电流计算、理论线损计算、电压/无功优化、状态估计、负荷预报等功能。

胡尊张[2]2006年在《配电网供电能力分析方法研究》文中认为地方经济的迅速发展,对配电网供电能力提出更高的要求,给配电网供电能力研究带来新的挑战。本文在综述目前供电能力研究方法的基础上,拓展供电能力研究的领域和方法;通过详细介绍可视化技术在电力系统中的应用以及通过利用PowerWorld Simulator进行供电能力研究的4个算例,得出可视化软件在配电网供电能力研究领域将会有广泛应用前景的结论;本文的重点是在讨论发输电系统最大负荷供应能力模型的基础上,提出基于直流潮流的配电网负荷供应能力概念,推导出模型、原理、计算方法,并通过实际的配电网进行验证。

刘莉[3]2005年在《可视化配电网计算软件平台的研究与开发》文中认为随着我国电力市场化改革的逐步深入,电力企业对配电网管理的重视程度不断加深,对配电网分析计算软件的研究与开发日益受到重视。潮流计算和短路电流计算是配电网的一项基本运算,也是配电网状态估计、安全分析、网络结构优化和重构、电压调整及无功优化、负荷模型的建立与校核、继电保护整定计算等的基础。配电系统运行、规划和设计的许多工作都必须以潮流计算和短路计算的结果作为依据。 根据配电网综合自动化的实际需要,在深入分析比较现有潮流计算和短路电流算法的基础上,开发了一套通用的可视化配电网潮流计算和短路电流计算软件。在整个软件系统中,图形绘制、配电网拓扑分析、潮流计算、短路电流计算等功能模块共用一套数据库,保证了数据的一致性。经IEEE算例验证和实际应用表明:该软件具有界面友好、操作简单、易于维护、易于扩充和通用性强等特点。本文的主要研究内容如下: (1)采用面向对象的编程技术,以Visual C++为开发工具,开发了配电网接线图绘制和参数录入模块。该绘图模块能以基本图元(如线路、断路器、变压器等)为绘图单位进行电力系统接线图的绘制,对图元可进行复制、粘贴、移动、旋转、删除等基本操作。 (2)设计并开发了结构合理、性能优良、通用性好的数据库模块。通过图形化界面和消息传递,实现了在图形用户界面上输入、修改和浏览数据库中的电网数据。 (3)采用图论的有关知识和人工智能中的广度优先搜索技术,开发了配电网的拓扑分析模块。 (4)基于前推回代算法,开发了适合于配电网的潮流计算和线损计算软件。 (5)采用基于迭加原理的前推回代算法,开发了配电网短路计算模块。该模块能计算出叁相对称短路和叁相不对称短路时各节点电压和各支路的短路电流。

金从友[4]2009年在《智能型配电网合环决策支持软件的开发与研究》文中进行了进一步梳理在配电网进行倒负荷或线路检修时,通常要涉及到合环操作;但在进行合环操作时,电网中可能产生较大的稳态电流以及冲击电流,这将直接影响到电网的安全稳定运行。针对以上特点,利用一种专业软件对系统进行建模仿真,使之在合环操作前,可以通过系统的仿真对合环操作起到一定的指导作用,具有很强的研究意义和实用价值。本文提出了配电网合环操作的简化模型,对合环稳态电流和冲击电流的计算进行了详细的推导和分析。对合环操作有了比较全面的研究后,采用面向对象技术,在详细分析软件的设计以及系统功能的基础上,以Visual C++6.0作为配电网合环决策支持系统的开发工具,以SQL Server作为后台数据库,充分突出软件的可视化性,对该系统进行了软件实现。最后通过对大兴地区大塑站10kV的合环建模仿真进行实例分析。当出现电流越限的情况时,通过调整变压器分接头和电容器投入量来改变合环点电压从而减小合环电流。

程晓晓[5]2011年在《城市配电网建设规划管理辅助决策系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理城市配电网直接面向电力用户,其结构、运行状况、管理方法等将直接影响电能质量和电力企业的效益。随着社会进步、经济快速发展,人民生产生活水平进一步提高,对电能质量和用电可靠性提出了更高的要求,加上我国电力体制改革和“抓两头”电力政策的推进,城市配电网建设逐步成为我国电网投资的主要方向。城市配电网规划是城网建设和改造的依据,随着我国对城市配电网建设投资的逐渐加大,城市配电网规划已经成为配网建设项目审批、配网工程评估等的重要依据和必备文件。因此,城市配电网规划的编制逐渐引起电力企业的重视。然而,目前的电网规划编制中存在着基础资料不易收集、规划方法相对落后、缺乏规划专业软件等问题。本文就针对这些问题展开研究,进行技术改进,并开发工程实用的图形化软件。本文针对配电网的特点,建立基于图形的配电网分层结构模型,实现配电网的图纸和设备资料管理以及离线运行模拟等功能,在辅助配电网日常管理的同时也为配电网规划的编制提供资料和数据。研究和建立城市配电网规划中变电站站址优化、网架功率流优化、配电线路无功补偿优化配置的数学模型,研究优化问题求解的有效算法。采用Visio图形化电力系统软件开发技术,对以上模型和有效算法进行软件实现,并对潮流计算、短路计算、无功优化、理论线损计算等前期的研究成果,进行了分析整合,开发出城市配电网建设规划管理辅助决策系统,包括:图纸和设备管理子系统、交互式城市配电网规划子系统、综合电气计算子系统。该系统具有完全图形化建模、绘图编辑功能强大、图形用户界面友好、图形效果直观形象、操作方法简单等特点。目前,城市配电网建设规划管理辅助决策系统已经应用于实际的电网建设改造以及电网规划的编制工作中,并且受到了用户的好评。

王丽丽, 艾欣, 白文光, 王庆[6]2006年在《配电网可视化供电能力计算软件的开发及应用》文中指出利用VisualC++6.0开发了可视化供电能力计算软件。阐述了软件开发的总体架构和模块划分及软件的功能特点,并用具体算例进行验证。该软件借鉴PowerWorldSimulator软件的风格,应用二维可视化技术,可以连续计算配网系统潮流,应用各种颜色显示各种元件不同的运行状态,采用饼图表示线路潮流的负载率,箭头表示线路潮流的大小和方向,节点电压可随运行状态变化,开关状态、电源出力以及负荷都可以在线改变。运行过程中如果出现线路过载或电压越限都采用醒目的颜色或数字显示。结果表明此软件可视化程度较高,界面全部汉字化,方便调度运行人员使用,实用性较强。

王丽丽[7]2006年在《可视化供电能力计算软件的开发及应用》文中认为利用VisualC++6.0开发了可视化供电能力计算软件。阐述了软件开发的总体架构和模块划分,及软件的功能特点,并用具体算例进行验证。该软件借鉴Power WorldSimulator?软件的风格,应用二维可视化技术,可以连续计算配网系统潮流,应用各种颜色显示各种元件不同的运行状态,采用饼图表示线路潮流的负载率,箭头表示线路潮流的大小和方向,节点电压可随运行状态变化,开关状态、电源出力以及负荷都可以在线改变,运行过程中如果出现线路过载或电压越限都采用醒目的颜色或数字显示。结果表明此软件可视化程度较高,界面全部汉字化,方便调度运行人员使用,实用性较强

张立国[8]2006年在《基于GIS的配网潮流与网损计算的应用研究》文中研究说明本文研究内容属横向课题“基于GIS的配电自动化主站端应用系统”的一部分。研究的最终目标是实现基于地理信息系统的配网潮流计算、短路电流计算和配网网损计算等配电自动化系统高级功能模块的开发。本文的主要研究成果如下: 首先,以SuperMap Obiects为开发平台,结合GIS组件和流行的高级可视化编程语言VC#开发了配电GIS系统。它不但实现了传统GIS的基本功能,而且可通过以SCADA系统为接口,实现对数据库的实时更新。 其次,针对当前对基于GIS的配网拓扑分析尤其故障恢复后的拓扑分析的研究很少,而传统拓扑分析方法占内存大、无法满足实时拓扑的需求等问题。根据数据库的特点,本文重新规定了节点的形成规则,结合深度优先和广度优先搜索方法形成了新的拓扑分析方法。它通过对节点进行必要的合并、判断当前各断路器的工作状态,使拓扑分析结果符合实际,降低了内存消耗量,实现了配网正常和故障恢复后的实时拓扑分析。 再次,为弥足配网测量点严重不足这一问题,充分利用各个FTU上传已知数据,采取基于区间FTU的功率分配方法确定各负荷点功率。并在进行潮流计算和网损计算方法时采取了基于区间FTU的计算方法。 最后,在实时拓扑分析和改进节点功率确定方法的基础上,开发了配网正常和故障恢复后的潮流计算模块、短路电流计算模块和网损模块。

周博曦[9]2012年在《基于IEC 61968标准的配电网潮流计算系统开发》文中研究表明IEC61968标准针对配电系统给出了各种资源的公共信息模型(CIM:Common Information Model),在很大程度上方便了配电管理系统(DMS)各子系统之间的集成。以IEC61968标准为核心,合理规划和设计各个子系统的功能和接口,建立基于扩展的公共信息模型(CIM)的配电网统一模型和信息标准化的配电管理系统是电力企业信息化发展的趋势。配电网潮流计算作为配电管理系统中应用层的其他子系统如配电重构、状态估计、故障处理、系统无功优化、设计规划等的基础,在配电系统运行方式和规划系统方案设计中需频繁使用。因此,研究基于IEC61968标准的配电网潮流计算系统,对建设数据可交互、易维护、长期可拓展的配电管理系统具有重要意义。首先,本文在充分理解和掌握IEC61968电力规约中的CIM建模表示法的基础上,以IEC61968CIM在配电网建模中的实际应用为目标,正确理解CIM模型中关于配电网建模部分,包括网络连接性模型、输电线路叁相模型、配电变压器模型、负荷模型和馈线模型以及量测模型的准确建模方法,构建遵循CIM标准的配电网络模型数据库。第二,在网络的全局拓扑分析部分,本文首先提出了一种新的母线一支路模型,进而使用图论中的经典遍历算法——广度优先搜索法(Breadth First Search, BFS)实现全网的拓扑分析。模型通过类相互之间的关系描述拓扑结构,通过对象类的属性设置保存拓扑分析结果,通过对数据结果的查询和读取可方便地获取标准的数据文件(IEEE、BPA),为离线计算软件提供实时电网数据断面;拓扑分析算法充分考虑了配电网络的接线特点,可满足辐射网和环网同时存在情况下的复杂配网实时结线分析;同时对生成的拓扑点自动编号并归于拓扑岛中;对拓扑岛自动进行带电检查,并确定死岛、活岛状态;最后对每个活的电气岛自动设置平衡节点。第叁,在潮流计算模块部分,本文首先针对配电网的辐射状和环状结构特点,研究了前推回代法和回路电流法,指出使用两种方法迭代求解具有弱环状网络结构的复杂配电网叁相潮流计算问题;为充分利用已有资源、缩短开发周期,提出基于CIM的数据模型与现有异构的电力系统仿真软件进行全面集成任务。选用具有优秀收敛算法兼融合了智能电网关键技术的GridLAB_D开源软件作为本系统的潮流计算模块,通过研究GridLAB_D内部系统元件描述方式和建模方法,开发出CIM原始模型导入数据到GridLAB_D输入文件自动生成程序包,以及GridLAB_D输出文件的自动解析程序包。电网全局拓扑分析程序和与GridLAB_D输入文件的适配程序以及输出文件的解析程序均使用面向对象语言(Python)进行编写,并在Eclipse环境下调试。最后,以IEEE37节点配电馈线算例对所开发的系统其进行了测试,并对测试结果进行分析。计算结果表明,开发的软件包能够准确地分析出系统的拓扑结构;能够根据CIM数据库中的原始数据转化成正确的GridLAB_D输入文件,并能够对GridLAB_D的计算结果实现自动解析并返回CIM模型中。由于GridLAB_D是开源软件,本文下一步的工作主要是借鉴GridLAB_D模型架构优化方法,结合文中所研究的配电网潮流计算方法,进一步改良GridLAB_D程序,从而开发出针对线路R/X比值大,叁相负荷严重不平衡等情况下的配电网特点的具有低迭代次数和高收敛稳定性的快速高效潮流计算程序包,从而和其它软件包构成一款独立的整体的程序。

贾鹏洲[10]2010年在《可视化的配电网可靠性分析软件研究》文中认为随着电力企业对配电网管理的重视程度不断加深,对配电网的各种分析计算软件的研究与开发日益受到重视。配电网可靠性分析是配电网网络结构优化和经济运行的基础。随着配电网日益庞大,结构日益复杂,配电网可靠性的建模和计算变得更加困难。在求解精度与计算量之间如何进行适当平衡,找到一种快速有效的可靠性计算方法,都是我们亟待解决的问题。因此,开发一套可视化的配电网可靠性分析软件对配电网的运行、规划和设计都具有非常重要的意义。通过查阅国内外大量的参考文献,本文介绍了配电网可靠性分析算法中的解析法、模拟法以及可视化技术在电力系统的应用情况,重点研究了解析法中的基于深度优先搜索的最小路算法。基于面向对象的技术,采用Microsoft公司推出的VC#,GDI+作为图形平台的开发工具,开发了配电网可视化图形绘制平台,实现了图元的基本编辑功能和网络拓扑结构的自动生成。在图形绘制模块的基础上,扩展开发了可视化的配电网可靠性分析软件。该软件具有配电网-变电站-馈线叁层树型结构的左视图;能够方便地输入馈线拓扑结构图的右视图;功能强大、结构合理的图形数据库模块;配电网可靠性指标的分析计算模块;生动直观的可靠性指标图形显示模块。以IEEE的RBTS-4母线系统为例,验证了软件的有效性和实用性。通过对图形绘制模块中输入图形的模拟修改,如修改元件的故障率或故障修复时间等,对各种元件影响可靠性的程度进行灵敏度分析,找出供电可靠性的薄弱环节,提出改进措施。该软件具有操作简单、界面友好、易于维护、易于扩充和通用性强等特点。它能为配电网的运行和规划提供有用的可靠性数据,具有一定的工程实用价值。

参考文献:

[1]. 配电网可视化潮流计算软件的研究与开发[D]. 范高锋. 河北农业大学. 2003

[2]. 配电网供电能力分析方法研究[D]. 胡尊张. 华北电力大学(北京). 2006

[3]. 可视化配电网计算软件平台的研究与开发[D]. 刘莉. 河北农业大学. 2005

[4]. 智能型配电网合环决策支持软件的开发与研究[D]. 金从友. 华北电力大学(北京). 2009

[5]. 城市配电网建设规划管理辅助决策系统的研究与开发[D]. 程晓晓. 郑州大学. 2011

[6]. 配电网可视化供电能力计算软件的开发及应用[J]. 王丽丽, 艾欣, 白文光, 王庆. 现代电力. 2006

[7]. 可视化供电能力计算软件的开发及应用[D]. 王丽丽. 华北电力大学(北京). 2006

[8]. 基于GIS的配网潮流与网损计算的应用研究[D]. 张立国. 河北农业大学. 2006

[9]. 基于IEC 61968标准的配电网潮流计算系统开发[D]. 周博曦. 山东大学. 2012

[10]. 可视化的配电网可靠性分析软件研究[D]. 贾鹏洲. 华北电力大学. 2010

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

配电网可视化潮流计算软件的研究与开发
下载Doc文档

猜你喜欢